公共建筑种植屋面设计与施工技术要点

2022-06-29中铁十四局集团建筑工程有限公司项目分管计划副经理工程师

中国建筑装饰装修 2022年10期

李莉中铁十四局集团建筑工程有限公司项目分管计划副经理，工程师

建筑行业在发展过程中，要顺应时代发展要求，提高对环境保护的重视程度，体现出节能、环保的发展理念。采取种植屋面方式是提高城市绿化覆盖率、改善生态环境、减缓“热岛效应”及美化城市景观的有效途径。

1 工程概况

本建筑工程项目位于山东省淄博市淄博新区联通路以南，华光路以北，上海路以西，天津路东侧。总建筑面积为210 801.45 m2，主要分为2 个区，建筑面积为71 263.35 m2和70 157.60 m2，地下车库人防建筑面积为69 380.50 m2。地上六层（地下一层）以框架和框架剪力墙结构为主。

2 公共建筑种植屋面设计要点

公共建筑种植屋面不仅要具有传统的防水、排水功能，还要具有保护植物根系的功能[1]。相较于传统设计，本项目所采用的防护虹吸排水收集系统具明显的优势，取消了找坡层、保护层、隔离层，能够实现零坡度排水。

2.1 植被层设计

在植被层设计中，要充分考虑屋面、地下建筑顶板结构形式等因素，对其进行综合分析。对于公共建筑，如果选择种植乔木或者灌木，应将种植物的高度控制在2.5 m 以内，同时还要将植物与边墙之间的距离控制在2 m 以上[2]。此外，还应合理利用改良土，在地下建筑顶板位置处可以适当增加一些田园土，适当调整种植土的厚度，并结合植物类型合理调整种植密度。在植被层设计中，应将屋面结构作为基础，选择符合要求的花园式屋面种植形式。对于水池等基础设施，由于这些设施的荷载较大，因此在整个区域范围内要保证承重墙具有良好的稳定性。此外，在屋面周边位置处，还需要适当增设防护设施，比如以花园式种植屋面为主的种植形式，应当在其中增加一些照明系统。

2.2 防水层设计

施工人员应严格遵守建筑行业标准技术规程，做好屋面防水，确保防水有效年限在20 年以上。另外，种植屋面防水施工应该采用双层防水，不能只做单层防水[3]。各种不同类型的材料在设计标准方面具有明显的差异，具体分析如下。如果以改性沥青防水卷材为主，那么其厚度应当控制在4 mm 左右，才能够保证防水层设计的合理性；如果以高分子防水卷材为主，那么厚度控制在1.5 mm即可；如果以非固化防水涂料为主，那么厚度应当控制在2 mm。耐根穿刺防水层设计中，如果利用APP 改性沥青，那么厚度必须要达到4 mm 以上；如果以铅锡锑合金防水卷材为主，那么其厚度要控制在0.5 mm 以上。在耐根穿刺防水层中，需要增加相应的保护层，特别是在利用聚乙烯丙纶材料进行防水层设计时，可以将水泥砂浆作为其中的主要保护材料。

2.3 排水层设计

当水渗入土壤后，水会通过高分子防护排水异型片流到对应的虹吸排水槽，然后虹吸排水槽内的空气会迅速汇集至出水口的位置。此时，出水口会以管道变径的方式，使虹吸管逐渐形成满流的状态，以实现虹吸的效果。同时，虹吸排水槽内的水会不断被吸入观察井内，然后再排入对应的雨水收集系统中，可用于灌溉绿化植物，实现了雨水的循环再利用。由此可以看出，防护式虹吸排水收集系统在运行时，能够从被动排水逐渐转变为自动排水。

3 公共建筑种植屋面的关键施工技术

3.1 防排水施工操作要点

3.1.1 施工准备

（1）技术准备。施工前认真理解图纸，参照土建结构图、建筑图，核对排水槽排列所占空间是否合理，并根据施工验收规范和施工技术要求的相关条款，编制对应的施工技术方案，并在施工前对作业班组进行技术交底工作。

（2）作业现场准备。一方面，依据施工图纸测量定位，确定标高，清理混凝土基层。另一方面，对现场材料、机具、机械堆放场地、车辆进出位置及施工先后顺序等进行详细规划，以减少材料和机具的二次搬运，形成流水作业。

（3）材料、机具准备。材料包括钢丝刷、铲刀、扁铲、扫帚、剪刀、钢卷尺、滚刷及毛刷等，机具包括热熔喷枪、非固化热熔机、抛丸机、鼓风机及热熔承插焊机等。施工人员应依据施工图纸和进度计划，分批次提报材料需用量计划，并在材料表中标明材料名称、材质、规格、型号及需用量等，按施工计划准时运至施工现场，并与监理单位逐项检查验收。

3.1.2 基层处理

基层要平整、坚实、干净、无明水，需要使用铁铲、铁锹清除泥土、混凝土浮渣，用扫帚清扫干净，用高压水枪清刷基层，然后再用抛丸机对清洁后的地面以及侧面进行抛丸处理。需要注意以下几点，一是将管根、阴阳角、设备基础等部位做成圆弧状，并且圆弧的直径不得小于50 mm；二是采用手工涂刮的方式对接缝处、螺栓处、局部易腐蚀部位以及出现龟裂、边角等薄弱部位进行附加层处理；三是处理后的基层表面应保持干燥，经相关单位验收合格才能进行防水施工[4]。

3.1.3 涂刷非固化橡胶沥青防水涂料

涂刷不小于2 mm 厚的非固化橡胶沥青防水涂料，后浇带宽度范围内可增厚到4 mm。先刷涂阴阳角、平面与立面的转角处等细节部分，采用无纺布作为加强层，总厚度宜为4 mm，并将卷材裁成相应形状附上。

3.1.4 耐根穿刺自粘式防水卷材铺贴

（1）局部处理。大面积施工前需先在阴阳角、平面与立面的衔接处等细部位置涂刷非固化涂料，其厚度宜为4 mm，同时将防水卷材裁成相应形状附上。

（2）卷材铺贴。非固化橡胶沥青防水涂料的每次涂刷宽度应比防水卷材的宽度略宽，刮涂后应立即粘贴防水卷材。粘贴防水卷材时需从一头按住防水卷材，另一头均匀向前铺贴，然后刮平并挤出气泡。相邻卷材之间的搭接区域长度，不得小于100 mm。

（3）卷材搭接。粘贴双层卷材时，上下两层与相邻两幅卷材的搭接缝应错开1/3 ～1/2 的幅宽，且两层卷材不能相互垂直铺贴。施工后的卷材防水层搭接缝应牢固严密，不能有褶皱、扭曲、翘边、起泡等缺陷。

（4）卷材甩头。外墙防水卷材应立面铺贴在车库顶板上，卷材甩头需大于800 mm，且与顶板防水搭接。对于卷材甩头，应做好成品保护，避免二次破坏。

3.1.5 高分子防护排水异型片自粘土工布铺贴

平缝高分子防护排水异型片自粘土工布卷材应按照确定的铺设方向进行平缝粘接，接缝处的自粘贴片宽度通常为200 mm。高分子防护排水异型片自粘土工布卷材的长边与短边采用自粘贴片粘接固定，形成整体的密封防水保护。

（1）立墙位置的施工方法。高分子防护排水异型片立墙上翻至防水层端部，上边缘贴一层200 mm宽自粘贴片密封。

（2）立墙伸出管道的施工方法。在管道四周粘贴200 mm 宽自粘贴片，粘接密封高分子防护排水异型片，防止土壤进入。立墙伸出管道的施工方法如图1所示。

图1 立墙伸出管道的施工方法

（3）顶板伸出管道的施工方法。在管道四周粘贴200 mm 宽自粘贴片，粘接密封高分子防护排水异型片，固定好高分子防护排水异型片并在土工布上涂胶水粘接，防止土壤进入。顶板伸出管道的施工方法如图2 所示。

图2 顶板伸出管道的施工方法

（4）立墙拐角及突出部分的施工方法。沿拐角边缘处粘接200 mm 宽自粘贴片固定高分子防护排水异型片，全部铺贴完毕后再单独在裁开的土工布缝隙处涂专用胶水，然后再贴一层150 mm厚的土工布，防止土壤进入。立墙拐角及突出部分的施工方法如图3 所示。

图3 立墙拐角及突出部分的施工方法

（5）平台或台阶的施工方法。在平台面采用正常平面铺设法进行铺设，在向下拐角处从平台面向下朝着车库顶板平面进行施工，台阶上和台阶下分别铺设200 mm 宽的自粘贴片。车库顶板后浇带位置按照平缝连接的原则进行施工。

3.1.6 安装虹吸管及透气观察管

虹吸管与透气观察管的连接方式应采用其对应的连接机具，热熔连接的时间和加热温度应符合热熔连接工艺、管材、管件生产厂的规定，连接时的温度一般在210 ～230 ℃，夏季与冬季会有区别。

如图4 所示，虹吸管与透气观察管应采用热熔连接，对于直径小于63 mm的管材，不建议使用对接焊方式，应当采用热熔承插焊接，不得采用螺纹连接和粘接方式。管件的材质宜使用同质材料，其压力等级应为相同或高一级压力等级。当连接管的两个连接面壁厚不一致时，应在壁厚较厚一端的管内壁倒45°的内角，使两连接面壁厚相等[5]。

图4 透气观察管处理（单位：m）

透气观察管安装完成后在根部四周附加一层600 mm 宽的土工布，用土工布卡箍固定，用混凝土或砌砖作保护。虹吸管明装管道需加设保温保护措施，透气观察管安装完成后需加设根部防尘罩和顶部防尘盖。完成验收主要检查高分子防护排水异型片与卷材以及虹吸排水槽之间粘接是否牢固，有无破损现象。

3.2 其他重要节点的操作要点

公共建筑的结构比较复杂，屋面和地下结构顶板会留有很多后浇带、施工缝。通过采用非固化和自粘聚合物改性沥青防水卷材，对结构缝位置进行进一步的防水加固处理，可以更好地解决自防水混凝土裂缝、后浇带和施工缝处的渗漏水问题[5]。设计人员在设计虹吸式排水系统时，还需要考虑虹吸槽、虹吸管等设施的数量，通过分析和计算量化出所在地区的雨季排水能力。